JP2001293361A - 蒸気加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱物を１００度Ｃ前後の蒸気で、所定温
度通りに精度良く加熱することのできる蒸気加熱装置を
得ること。 【解決手段】 反応釜１のジャケット部２へ蒸気を供給
する蒸気供給管３を接続する。ジャケット部２を逆止弁
１４を介して真空ポンプ５と接続する。ジャケット部２
の下部に復水回収装置６を接続する。所定時間が経過す
ると真空ポンプ５が駆動して、ジャケット部２内の空気
あるいは過剰蒸気が吸引され外部に排除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱交換器内の被加熱
物を蒸気で加熱するものに関し、特にその加熱温度が１
００度Ｃ前後程度の比較的低温の場合に適した蒸気加熱
装置に関する。具体的には重合反応等に用いられる各種
反応釜や食品の蒸溜装置、濃縮装置、あるいは殺菌装置
等の蒸気加熱に用いるものである。これらの場合の被加
熱物は、僅かな温度変化によって熱損傷や熱劣化を生じ
てしまう場合が多く、加熱温度を精度良く所定値に維持
する必要がある。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気加熱装置としては、例えば特
開平７−３２８４２３号公報に示すようなものが用いら
れていた。これは、蒸気供給管１７をノズル１８と接続
し、ノズル１８の外周に形成した吸引室４４に２つの通
路４５，４６を設けて、一方の通路４５をジャケット部
１６と接続すると共に、他方の通路４６に弁手段４７を
接続したものである。

【０００３】弁手段４７を開弁することにより、ジャケ
ット部１６内の残留空気を吸引室４４に吸引して、ジャ
ケット部１６内を減圧状態とした後、弁手段４７を閉弁
してジャケット部１６内に低圧蒸気を供給して１００度
Ｃ以下の低温蒸気で被加熱物を加熱することができるも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の蒸気加熱装
置では、加熱初期の段階で装置内に残留している空気を
吸引排除して蒸気加熱を行うことはできるが、加熱操作
中に徐々に溜まる空気を排除することができずに、溜ま
った空気が蒸気から被加熱物への熱伝達を阻害して加熱
温度を精度良く所定値に維持することができない問題が
あった。加熱装置を大気圧以下の減圧状態とした場合に
は、装置の蓋や管や弁等の各種接続部から大気を吸引し
てしまい、加熱部内部に空気が溜まってしまうのであ
る。また、供給される加熱用の蒸気に空気が混入してい
る場合もあり、加熱初期のみならず、加熱操作中でも装
置内に空気が溜まってしまうのである。

【０００５】また上記従来の蒸気加熱装置では、例え
ば、供給される加熱用の蒸気量が一定で、且つ、被加熱
物の量が少なくなった場合に、供給される蒸気が消費さ
れる蒸気よりも過剰となってしまい、蒸気圧力の上昇、
即ち、蒸気温度の上昇を来たしてしまう問題があった。

【０００６】従って本発明の課題は、蒸気温度の上昇を
防止すると共に、加熱初期のみならず加熱操作中におい
ても内部に溜まった空気を排除することによって、加熱
温度の変動が少ない蒸気加熱装置を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた本発明の手段は、熱交換器に加熱部を形成し
て加熱用の蒸気供給管を接続し、加熱により生じた復水
を排出する復水回収装置を接続したものにおいて、加熱
部と真空ポンプを逆止弁を介して連通し、該真空ポンプ
を所定時間経過毎に駆動と停止する真空ポンプタイマー
駆動手段を具備して、該所定時間の経過毎に真空ポンプ
の駆動により加熱部の流体を吸引するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】加熱部と連通した真空ポンプを所
定時間経過毎に駆動することにより、所定の時間経過毎
に、加熱部の流体は真空ポンプに吸引される。従って、
加熱部に溜まった空気、あるいは、供給量が過剰となっ
た蒸気は、所定時間毎に吸引され外部に排除される。更
に一定の所定時間が経過すると真空ポンプはその駆動を
停止する。

【０００９】

【実施例】本実施例は図１に示すように、熱交換器とし
て反応釜１を用いた例を説明する。反応釜１の外周に加
熱部としてのジャケット部２を形成して蒸気供給管３と
接続すると共に、ジャケット部２と真空ポンプ５を逆止
弁１４と管路１５を介して接続する。更に、ジャケット
部２の下部に配置した復水回収装置６とで蒸気加熱装置
を構成する。

【００１０】蒸気供給管３には圧力調節弁７、８を取り
付けてジャケット部２と接続する。圧力調節弁７、８は
ジャケット部２へ供給する蒸気圧力即ち温度が所定値と
なるように設定する。加熱用の蒸気として飽和蒸気を使
用する場合は、蒸気の圧力と温度は一義的に定まるため
に、蒸気圧力を所定値に設定することにより蒸気温度も
所定値に設定することができる。尚、蒸気供給管３は管
路９を介して復水回収装置６の高圧操作流体の導入口１
０と接続する。

【００１１】ジャケット部２の上部に管路１５と逆止弁
１４を介して真空ポンプ５の吸引口１３を接続する。逆
止弁１４は、ジャケット部２から真空ポンプ５方向への
流体の通過のみを許容し、反対方向の流体の通過は許容
しないものである。真空ポンプ５の吐出口側には管路１
６を接続する。

【００１２】真空ポンプ５には図示しない真空ポンプタ
イマー駆動手段を内蔵して、任意の所定時間経過毎に真
空ポンプ５を駆動したり、あるいは、停止する。

【００１３】任意の所定時間が経過して真空ポンプ５が
駆動すると、ジャケット部２に滞留している空気を、あ
るいは、過剰な蒸気を吸引して、管路１６から外部に排
出するものである。

【００１４】ジャケット部２の下部と復水回収装置６の
復水流入口２０とを管路２１によりバルブ２２と逆止弁
２３を介して接続する。逆止弁２３はジャケット部２か
ら復水回収装置６方向のみの流体の通過を許容するもの
で、逆方向の流体の通過は許容しないものである。復水
回収装置６の復水還元口２４にも逆止弁２５を介して復
水圧送管路２６を取り付ける。この逆止弁２５は復水回
収装置６から復水圧送管路２６側への外部方向へのみ流
体を通過させるものである。

【００１５】復水回収装置６上部の高圧操作流体の導入
口１０の側方には、高圧操作流体の排出循環口２７を設
けて、管路２８と接続する。管路２８は、ジャケット部
２と同圧状態の図示しないヘッダーや、あるいは、別途
のジャケット部２よりも低圧状態箇所と接続する。

【００１６】復水回収装置６は、内部に配置した図示し
ないフロートが下方部に位置する場合に、高圧操作流体
の導入口１０が閉口され、一方、排出循環口２７が開口
されて、管路２１と逆止弁２３と復水流入口２０を通っ
てジャケット部２内の復水が回収装置６内に流下し、回
収装置６内に復水が溜まって図示しないフロートが所定
上方部に位置すると、排出循環口２７が閉口され、一
方、高圧操作流体の導入口１０が開口されて、高圧操作
流体として蒸気供給管３からの高圧蒸気が回収装置６内
に流入して、内部の復水を還元口２４と逆止弁２５と管
路２６を経て復水回収先へ圧送し回収するものである。

【００１７】復水が回収されて回収装置６内の水位が低
下すると、再度、高圧操作流体の導入口１０が閉口さ
れ、排出循環口２７が開口されることにより、復水流入
口２０から復水が回収装置６内へ流下してくる。このよ
うな作動サイクルを繰り返すことにより、復水回収装置
６は、ジャケット部２で発生した復水を回収するもので
ある。

【００１８】反応釜１内の被加熱物を加熱する場合、ま
ず任意の所定時間、例えばジャケット部２の容量に応じ
て３分間とか５分間真空ポンプ５を駆動して、ジャケッ
ト部２内に残存している初期空気を吸引して外部に排出
することができる。所定時間が経過してジャケット部２
内の空気が排出されて大気圧以下の圧力になると、圧力
調節弁７、８から加熱用蒸気をジャケット部２に供給し
て反応釜１を加熱する。

【００１９】反応釜１を加熱した蒸気は凝縮して復水と
なり、管路２１を経て復水回収装置６内へ流下する。空
気の排除されたジャケット部２内へ所定圧力即ち温度の
加熱蒸気を供給することにより、反応釜１は所定温度の
蒸気でもって加熱される。例えば圧力調節弁７、８から
大気圧以下の６０度Ｃの蒸気を供給すると反応釜１は６
０度Ｃで加熱される。

【００２０】ジャケット部２内が大気圧以下の圧力状態
である場合に、ジャケット部２の各接続部から大気圧が
加わり、一部の空気がジャケット部２内に混入したり、
あるいは、供給される蒸気に混入している空気によりジ
ャケット部２内に時間の経過と共に空気が溜まる。所定
時間の経過後、例えば１０分間とか２０分間毎に真空ポ
ンプ５を駆動することによって、ジャケット部２内の滞
留空気が吸引され外部に排出される。このように本実施
例においては、蒸気加熱装置の初期のみならず、加熱操
作中に溜まった空気をも所定時間の経過毎に真空ポンプ
５で吸引し外部に排出することができる。

【００２１】圧力調節弁７、８から供給される蒸気量が
ジャケット部２で消費される蒸気量よりも多い場合、ジ
ャケット部２内の蒸気圧力は上昇する。このように上昇
した圧力は所定時間が経過すると、真空ポンプ５が駆動
することによって圧力上昇分の流体としての蒸気が吸引
され外部に排出されることにより防止される。

【００２２】反応釜１を加熱した蒸気は凝縮して復水と
なることにより、ジャケット部２内は初期の圧力状態に
維持される。一方、凝縮した復水は復水回収装置６内へ
流下して、上記した作動の繰り返しにより復水回収先へ
圧送される。

【００２３】

【発明の効果】上記のように本発明によれば、所定の時
間経過毎に真空ポンプを駆動して加熱部内の流体を吸引
することにより、加熱部に空気が溜まった場合、あるい
は、供給される蒸気量が過剰となった場合に吸引して外
部に排除することができる。従って、少なくとも所定時
間毎に圧力変動に伴う温度変動を防止して、所定値の温
度で精度良く被加熱物を加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の蒸気加熱装置の実施例を示す構成図。

【符号の説明】

１ 反応釜 ２ ジャケット部 ３ 蒸気供給管 ５ 真空ポンプ ６ 復水回収装置 １０ 高圧操作流体導入口 １３ 吸引口 １４ 逆止弁 ２０ 復水流入口 ２４ 復水還元口 ２７ 排出循環口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器に加熱部を形成して加熱用の蒸
   気供給管を接続し、加熱により生じた復水を排出する復
   水回収装置を接続したものにおいて、加熱部と真空ポン
   プを逆止弁を介して連通し、該真空ポンプを所定時間経
   過毎に駆動と停止する真空ポンプタイマー駆動手段を具
   備して、所定時間経過毎に真空ポンプの駆動により加熱
   部の流体を吸引することを特徴とする蒸気加熱装置。